發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 21:16

　　 進(jìn)入21世紀(jì),作為感知外界信息重要媒介的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)越來越受到廣大學(xué)者的重視。隨著研究的不斷深入,目前WSN已經(jīng)在社會(huì)的各行各業(yè)進(jìn)行了初步應(yīng)用。怎樣在盡可能延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的情況下使用較少數(shù)量的節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域最大面積的覆蓋是WSN研究中極具價(jià)值的熱點(diǎn)問題。本文使用節(jié)點(diǎn)有效覆蓋率、節(jié)點(diǎn)閑置率和剩余能量均衡函數(shù)作為優(yōu)化因子,構(gòu)造聯(lián)合覆蓋目標(biāo)函數(shù)模型,并使用智能優(yōu)化算法對(duì)模型進(jìn)行求解以求達(dá)到優(yōu)化覆蓋的目標(biāo)。本文的研究工作有:1.介紹了WSN的概念、體系結(jié)構(gòu)、覆蓋優(yōu)化基本知識(shí)及群智能算法的基本概念,然后將節(jié)點(diǎn)有效覆蓋率、節(jié)點(diǎn)閑置率和剩余能量均衡函數(shù)作為優(yōu)化因子構(gòu)造聯(lián)合覆蓋目標(biāo)函數(shù),將覆蓋優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為求解組合優(yōu)化問題,為下文的研究工作的開展做準(zhǔn)備。2.針對(duì)群智能算法在對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行搜索時(shí)存在的尋優(yōu)收斂性差和易陷入局部極值等缺陷,設(shè)置菌群密度函數(shù)因子、細(xì)菌碰壁反彈因子、混沌擾動(dòng)的趨向軌跡序列、動(dòng)態(tài)趨向步長、菌群交叉和變異算子及動(dòng)態(tài)細(xì)菌遷徙概率等機(jī)制改進(jìn)細(xì)菌在覓食行為中的具體行為方式以提升算法的尋優(yōu)效率。3.通過研究Logistic混沌映射,尋找具備較強(qiáng)全局尋優(yōu)能力的混沌軌跡序列,以幫助細(xì)菌在趨化行為翻轉(zhuǎn)后對(duì)方向的選擇,將混沌運(yùn)動(dòng)特性與細(xì)菌覓食算法相互聯(lián)系起來,提出一種基于混沌優(yōu)化的細(xì)菌覓食算法求解傳感器網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)化覆蓋問題,可以對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行精細(xì)尋優(yōu)搜索,解決因優(yōu)化算法陷入局部最優(yōu)極值而停滯不前的難題。仿真結(jié)果表明改進(jìn)后的算法對(duì)提高WSN的覆蓋率、降低節(jié)點(diǎn)的能量消耗和延長網(wǎng)絡(luò)生命周期具有較為明顯的效果,使用該算法能夠使傳感器節(jié)點(diǎn)在目標(biāo)覆蓋區(qū)域的位置分布更加合理,有效提升了尋優(yōu)效率,改善覆蓋優(yōu)化效果,并減少網(wǎng)絡(luò)中的能量消耗和降低節(jié)點(diǎn)覆蓋冗余度。
【學(xué)位單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP212.9;TN929.5
【部分圖文】：

第一章 緒 論.2.1 無線傳感器節(jié)點(diǎn)一般來說傳感器節(jié)點(diǎn)[15]由傳感器單元、供電單元、數(shù)據(jù)處理單元和無線通信單元等組成 (如圖 1.1)，現(xiàn)在的傳感器節(jié)點(diǎn)還有著許多另外的功能，比如定位、可移動(dòng)和防功能，不過隨著功能的增多，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也就越復(fù)雜[16]。.2 WSN基本知識(shí)

圖1.2 WSN 結(jié)構(gòu)體系WSN 自組網(wǎng)、WSN 的拓?fù)淇刂�、�?duì)物理層大規(guī)模的訪問如何控制及怎樣評(píng)估節(jié)點(diǎn)等是 WSN 的核心技術(shù)，這些技術(shù)大多數(shù)是由節(jié)點(diǎn)本身或是網(wǎng)絡(luò)工作的實(shí)際環(huán)境條件的。其中自組網(wǎng)技術(shù)中的節(jié)點(diǎn)覆蓋控制是影響 WSN 發(fā)展的重要因素，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的覆果對(duì) WSN 的服務(wù)質(zhì)量和生命周期有著直接的影響，所以廣大學(xué)者對(duì)覆蓋控制中的節(jié)署方式、節(jié)點(diǎn)能量消耗、傳輸信息效率等方面都有很大的研究興趣。本文也是主要針絡(luò)覆蓋的優(yōu)化節(jié)點(diǎn)部署來展開研究，在后面的章節(jié)中會(huì)具體分析。1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀WSN 經(jīng)歷的發(fā)展過程是十分漫長的，雖然在該課題提出之后就受到了廣大學(xué)者的，但后續(xù)的發(fā)展并不是十分順利。 自該課題提出的很長一段時(shí)間，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的進(jìn)行數(shù)據(jù)是當(dāng)時(shí)傳感器僅有的能力，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們逐漸對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)增加新能，比如節(jié)點(diǎn)能夠處理信息數(shù)據(jù)，通過串、并接口節(jié)點(diǎn)之間可以相互通信[22]，一定的器節(jié)點(diǎn)可以構(gòu)建自組織網(wǎng)絡(luò)。此后由于無線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，極大地?cái)U(kuò)展了其應(yīng)

覆蓋問題分類
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃海劍;;幾種典型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的自身定位算法[J];巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2012年02期

2 陳晨;;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的高校智慧圖書館研究與展望[J];輕工科技;2017年12期

3 劉蓉;;基于性價(jià)比的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量空洞避免研究[J];電子制作;2017年22期

4 郭祥東;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2018年09期

5 吳瑞睿;劉潔琳;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2018年14期

6 李嫵可;顏寧;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2016年36期

7 同曉榮;;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[J];微型電腦應(yīng)用;2016年11期

8 韓超;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J];通訊世界;2017年01期

9 郝潔;;《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》課程特點(diǎn)、挑戰(zhàn)和解決方案[J];現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版);2016年35期

10 尚翠娟;趙生慧;楊軍偉;;應(yīng)用型本科無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐課程探討[J];滁州學(xué)院學(xué)報(bào);2016年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 金杉;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化方法研究[D];天津大學(xué);2017年

2 李聃;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2017年

3 俸皓;軟件定義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其若干問題的研究[D];電子科技大學(xué);2017年

4 劉龍庚;大數(shù)據(jù)環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2017年

5 馬路娟;水下聲通信傳感器網(wǎng)絡(luò)多速率MAC協(xié)議研究[D];武漢大學(xué);2013年

6 劉韻婷;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法的研究[D];東北大學(xué);2015年

7 李珂;面向微電網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能效和時(shí)滯特性研究[D];重慶大學(xué);2015年

8 黃曉;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用若干關(guān)鍵問題研究[D];南京郵電大學(xué);2011年

9 霍宏偉;醫(yī)療護(hù)理無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

10 鐘輝;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭陽;無線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)中的定位算法研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2018年

2 黃桂琳;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)惡意節(jié)點(diǎn)檢測研究[D];電子科技大學(xué);2018年

3 陳峨霖;混沌優(yōu)化細(xì)菌覓食算法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化中的應(yīng)用[D];江西理工大學(xué);2018年

4 易濤;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法研究[D];江西理工大學(xué);2018年

5 劉淼淼;水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與傳輸[D];華南理工大學(xué);2017年

6 李雪;基于信任度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能覆蓋方法研究[D];湖南大學(xué);2017年

7 趙杰榮;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的植物補(bǔ)光系統(tǒng)研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2017年

8 高峰;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能集成覆蓋控制算法研究[D];湖南大學(xué);2017年

9 冷金鵬;基于局部事件驅(qū)動(dòng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2015年

10 鄭安達(dá);基于LEACH的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量均衡研究[D];江西理工大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2889210